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Quel est Trimerization ?

Trimerization est une réaction chimique qui emploie trois molécules identiques pour fabriquer un produit unique de trimère. Trimerization a des implications pour des procédés biologiques d'importance clinique et la production industrielle des produits chimiques variés.  

collagèneLe collagène est un produit de trimerization. Crédit d'image : nobeastsofierce/Shutterstock.com

Quel est un trimère ?

En chimie, un trimère peut être un moléculaire ou un anion qui est le produit de trois précurseurs moléculaires ou ioniques identiques. La réaction responsable de produire des trimères est connue comme trimerization, qui est favorisé dans des conditions extrêmes et quand les bases intenses sont présentes.

Le collagène, qui est la protéine la plus abondante actuelle au sein du corps humain, est un produit de trimerization, pendant lequel l'helice triple consistée en des répétitions de peptide de Gly-Xaa-Yaa est formée pour fournir la force et la stabilité à haute résistance qui est associée aux fibres collagéniques. En plus de son rôle dans certains procédés biologiques, le trimerization de certains produits chimiques est également critique pour la production de beaucoup de substances industrielles.

Procédés industriels de trimerization

Les polyoxyméthylènes (POMs) comme l'acétal, polyacetal et le polyformaldehyde sont thermoplastique conçu qui sont employé souvent dans des pièces de précision en raison de leur rigidité, stabilité dimensionnelle de frottement et impressionnante inférieure.

Un des processus industriels les plus importants qui est employé pour produire POMs est le trimerization du formaldéhyde, qui mène à la production du cliché intermédiaire de trimère du trioxane 1,3,5.

Hormis POMs, le trimerization a été également appliqué à la production des produits diesel de qualité de la meilleure qualité, de ce type qui sont employés pour l'aviation et les essences diesel. Plus particulièrement, le trimerization de liquide-phase a été appliqué à 2 methyl-1-butene et à 2 mélanges de methyl-2-butene au-dessus des catalyseurs acides solides, qui ont été employés pour produire les oléfines qui peuvent augmenter la capacité de production de produits diesel de haute qualité.

Trimerization dans la biologie

L'extérieur des procédés biologiques naturels, trimerization est également employé souvent dans le laboratoire pour des buts cliniques. Certaines des applications les plus notables de cette réaction chimique hautement polyvalente comprennent le développement des agents thérapeutiques basés sur anticorps nouveaux, stabilisation des virus comme le VIH-1 (HIV-1) ainsi qu'ajoutent aux connaissances actuelles sur les mécanismes de l'infection par le coronavirus nouveau 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère.

thérapeutique basée sur anticorps

Depuis sa découverte en 1975, la technologie d'hybridome a spectaculaire transformé la voie dont hautement des anticorps monoclonaux spécifiques (mAbs) sont produits pour les buts de recherches, diagnostiques et thérapeutiques. Jusqu'à présent, un total de quarante-trois mAbs thérapeutiques ont été reconnus par les Etats-Unis Food and Drug Administration et l'agence européenne du bilan de médicaments (AME) dans l'Union européenne.

Bien que la technologie d'hybridome ait produit beaucoup de différents mAbs thérapeutiques qui sont généralement bien-tolérés et efficaces pour leurs indications cliniques, ils peuvent être associés à certaines limitations qui peuvent comprendre l'activité pharmacocinétique insuffisante, l'accessibilité insuffisante de tissu et les interactions FC-assistées indésirables.

Dans un effort pour surmonter ces limitations, beaucoup de scientifiques anticorps-orientés ont détourné leur attention à développer le prochain rétablissement de la thérapeutique basée sur anticorps. Par exemple, une stratégie intramoléculaire nouvelle de trimerization a été récent discutée comme rapid et technique performante pour le bureau d'études des anticorps trivalents mono- et multispecific.

Ce procédé commence par la fusion des éclats variables à chaîne unique (scFv) avec les domaines collagène-dérivés (TIE) de trimerization qui se composent de la région de trimerization de N-terminal du collagène XVIII NC1 ou du collagène XV NC1 flanqué des lieurs flexibles de peptide.

Protéger par fusible de ces molécules produit par la suite les trimerbodies trivalents monospecific, ainsi que les trimerbodies hexavalents monospecific ou bispecific qui étaient exprimés et excrétés par les cellules mammifères. Chacun des anticorps produits par cette technique de trimerization s'est avéré pour présenter de bonnes propriétés biophysiques, grippe effectivement pour viser des antigènes et pour empêcher même la prolifération des cellules épidermoïdes humaines du carcinome A431.

VIH

En plus d'être la seule protéine virale à dépasser de la membrane du virion HIV-1, le composé de la protéine d'enveloppe (ENV) est également essentiel pour le pouvoir infectant viral, de ce fait entraînant cette protéine être un objectif important pour la réaction immunitaire humorale d'hôte au VIH.

VIHParticules de VIH dans la circulation sanguine. Crédit d'image : Spectral-Modèle/Shutterstock.com

Les HIV-1 virion-associés ENV, ainsi que l'ENV du virus d'immunodéficience simienne (SIV), les deux montrent une structure trimeric presque exclusive. Par conséquent, le développement des anticorps potentiellement de neutralisation contre cette protéine d'enveloppe a été concentré sur ceux qui sont également d'une structure trimeric.

Des méthodes biochimiques et biophysiques ont été employées pour supporter le trimerization stable de gp140, qui est la molécule de précurseur à l'ENV, pour son antigénicité et immunogénicité potentielles.

COVID-19

Sur la surface du virion SARS-CoV-2 existe les glycoprotéines de la pointe (s), qui négocie la pièce d'assemblage, fusion et l'entrée du virus dans une cellule hôte et est également responsable d'induire la sécrétion de neutraliser des anticorps.

Les études précédentes sur le cycle de infection du coronavirus transmissible de gastro-entérite (TGEV), qui contient également les glycoprotéines de S qui sont attentivement assimilées à ceux de SARS-CoV-2, indiquent que l'ensemble des protomers de la glycoprotéine de S dans leur structure trimeric bioactive qui est composée de trois protomers identiques de glycoprotéine de S est une opération la régime-limitation.

Avec cette information à l'esprit, les chercheurs à l'université de Sienne à Sienne, Italie ont découvert qu'il est possible de nuire la durée de la vie utile COVID-19 en nuisant le trimerization de la glycoprotéine de S du SARS-CoV-2.

Sources

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Last Updated: Jan 28, 2021

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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